题目内容

8.已知函数f(x)=ax3+bx2+(c-3a-2b)x+d(a>0)的图象如图.
(Ⅰ)求c,d的值;
(Ⅱ)若函数f(x)在x=2处的切线方程为3x+y-11=0,求函数f(x)的解析式;
(Ⅲ)若x0=5,方程f(x)=8a有三个不同的根,求实数a的取值范围.

分析 (Ⅰ)求出函数导数,由题意可得f(0)=3,且f′(1)=0,解方程可得c,d的值;
(Ⅱ)依题意可得f′(2)=-3且f(2)=5,解方程可得a,b,进而得到f(x)的解析式;
(Ⅲ)求出导数,f′(5)=0可得b=-9a,再由图象可得方程f(x)=8a有三个不同的根,当且仅当满足f(5)<8a<f(1),解不等式即可得到所求范围.

解答 解:函数f(x)的导函数为f′(x)=3ax2+2bx+c-3a-2b,
(Ⅰ)由题图可知,函数f(x)的图象过点(0,3),且f′(1)=0,
得$\left\{\begin{array}{l}{d=3}\\{3a+2b+c-3a-2b=0}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{c=0}\\{d=3}\end{array}\right.$.
(Ⅱ)依题意可得f′(2)=-3且f(2)=5,得
$\left\{\begin{array}{l}{12a+4b-3a-2b=-3}\\{8a+4b-6a-4b+3=5}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{a=1}\\{b=-6}\end{array}\right.$,
所以f(x)=x3-6x2+9x+3;
(Ⅲ)依题意f(x)=ax3+bx2+(-3a-2b)x+3(a>0),
f′(x)=3ax2+2bx-3a-2b,
由f′(5)=75a+10b-3a-2b=0,解得b=-9a,
即有f(x)=ax3-9ax2+15ax+3,
若方程f(x)=8a有三个不同的根,当且仅当满足f(5)<8a<f(1),
可得3-25a<8a<3+7a,解得$\frac{1}{11}$<a<3,
所以,当得$\frac{1}{11}$<a<3时,方程f(x)=8a有三个不同的根.

点评 本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间,考查数形结合的思想方法,考查运算能力,属于中档题.

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